Ngày nay, máy bay không người lái là đồ chơi rất phổ biến. Trong thị trường, bạn có thể tìm thấy máy bay không người lái chuyên nghiệp và máy bay không người lái cho người nghiệp dư. Bậc thầy, tác giả của bài viết này, có bốn máy bay không người lái (quadrocopters và hexcopters), bởi vì anh ấy yêu tất cả mọi thứ bay, nhưng chuyến bay thứ 200 không thú vị và trở nên nhàm chán, vì vậy anh ấy đã quyết định tạo ra máy bay không người lái của riêng mình với một số tính năng bổ sung. Bậc thầy thích lập trình trên Arduino và thiết kế các mạch và tiện ích, vì vậy ông bắt đầu xây dựng nó. Trong tự làm Bộ điều khiển chuyến bay MultiWii được sử dụng, dựa trên chip ATMega328, cũng được sử dụng trong Arduino UNO, vì vậy việc lập trình khá đơn giản. Máy bay không người lái này có thể được kết nối với điện thoại thông minh Android, gửi dữ liệu GPS của nó tới máy bay không người lái, so sánh dữ liệu này với tín hiệu GPS của chính nó, sau đó bắt đầu theo dõi điện thoại. Do đó, nếu bạn di chuyển dọc theo đường phố, máy bay không người lái sẽ theo bạn. Tất nhiên, có nhiều thiếu sót, nhưng drone giám sát điện thoại, quay video và cũng có cảm biến khoảng cách siêu âm để tránh chướng ngại vật trong không khí. Đây là những tính năng của một máy bay không người lái tự chế.
Bước 1: Các tính năng chính
Máy bay không người lái hoạt động gần như hoàn toàn tự động, bạn không cần điều khiển nó, vì nó đi theo điện thoại của bạn, thường luôn ở bên bạn, cảm biến siêu âm giúp vượt qua cây cối, tòa nhà và các chướng ngại vật khác, và GPS cho dữ liệu vị trí rất chính xác, nhưng hãy xem kết quả chúng ta có là gì:
- Pin 1000 mAh, đủ cho 16-18 phút bay liên tục;
- một cảm biến siêu âm để tránh chướng ngại vật trong không khí;
- Mô-đun Bluetooth để nhận dữ liệu từ điện thoại;
- Vi điều khiển dựa trên Arduino;
- Con quay hồi chuyển tích hợp;
- điều chỉnh chiều cao tối đa (5 m);
- khi pin yếu, drone sẽ tự động rơi trên điện thoại; (tốt nhất là cầm điện thoại trên tay)
- chi phí xây dựng một máy bay không người lái là khoảng 100 đô la;
- có thể được lập trình cho bất cứ điều gì;
- Sử dụng GPS, bạn có thể gửi máy bay không người lái ở bất kỳ tọa độ nào;
- thiết kế theo phong cách của một quadrocopter;
- được trang bị máy quay video HQ 2 megapixel 720p;
- nặng 109 g;
Bước 2: Lựa chọn các bộ phận và công cụ
Công cụ:
- Hàn sắt;
- Súng bắn keo;
- máy cắt;
- Kềm;
- Siêu keo;
- Băng dính hai mặt;
- Kẹo cao su;
Điện tử các thành phần:
- Bộ điều khiển bay MultiWii 32kB;
- Mô-đun GPS nối tiếp;
- Bộ chuyển đổi I2C nối tiếp;
- Mô-đun Bluetooth;
- Cảm biến siêu âm;
- Một miếng nhựa cứng;
- Ống hút từ quán cà phê;
- Hộp số truyền động;
- Động cơ;
- cánh quạt;
- ốc vít;
- Trình điều khiển động cơ L293D (đây là lựa chọn trình điều khiển không thành công, sẽ được sửa trong phiên bản thứ hai);
- Pin lithium-ion 1000 mAh;
Bước 3: Lắp ráp cánh quạt
Ông chủ đã mua những cánh quạt này với động cơ trên Aliexpress, chúng là phụ tùng cho máy bay không người lái Syma S5X, nhưng hóa ra chúng rất hữu ích cho sản phẩm tự chế này.
Bước 4: Sơ đồ
Luôn luôn nhìn vào sơ đồ trong quá trình hoạt động và cẩn thận với thông tin liên lạc.
Bước 5: Hàn các động cơ vào trình điều khiển
Bây giờ bạn cần hàn tất cả các dây cáp từ động cơ đến IC điều khiển động cơ L293D. Nhìn vào những bức tranh, họ nói nhiều hơn nữa. Bạn phải kết nối dây màu đen và màu xanh với mặt đất và dây dương với đầu ra 1-4. L293D có thể điều khiển các động cơ này, nhưng chủ nhân khuyên nên sử dụng bóng bán dẫn điện, vì chip này không thể hoạt động với cả bốn động cơ ở công suất cao (hơn 2 A).
Bước 6: Khung hội
Hãy chú ý đến bức tranh thứ hai, trong đó cho thấy cách trang bị cánh quạt. Sử dụng ống hút chắc chắn từ một quán cà phê và một miếng nhựa để lắp ráp khung. Sử dụng một số keo nóng và keo siêu dính cho cả bốn ốc vít, sau đó kiểm tra các kết nối. Điều rất quan trọng là các cánh quạt ở cùng một khoảng cách với nhau.
Bước 7: Thêm dây vào Trình điều khiển L293D
Hàn dây vào các tiếp điểm còn lại của chip. Điều này sẽ giúp kết nối các chân Arduino với I / O. Bây giờ là lúc để xây dựng mạch.
Bước 8: Đề án
Tất cả các mô-đun được bao gồm trong bộ điều khiển chuyến bay, mà chủ đã đặt hàng trước, vì vậy bạn chỉ cần kết nối chúng lại với nhau. Bluetooth đi đến cổng nối tiếp, GPS đầu tiên trong bộ chuyển đổi I2C, sau đó là cổng I2C. Bây giờ sơ đồ này có thể được cài đặt trên máy bay không người lái của bạn.
Bước 9: Gắn mạch điện vào khung
Sử dụng băng keo hai mặt và thêm GPS trước. Băng xốp này giữ mọi thứ tại chỗ, vì vậy hãy dán từng mô-đun lên từng phần nhựa. Cuối cùng, kết nối các tiếp điểm ổ đĩa động cơ với MultiWii.
Bước 10: Kết nối hai mạch
Các chân đầu vào đi đến D3, D9, D10, D11, phần còn lại nên được kết nối với các chân VCC + và GND.
Bước 11: Pin ...
Bậc thầy đã sử dụng một số dây cao su để gắn pin vào máy bay không người lái. Giữ khá chặt.
Bước 12: Cảm biến siêu âm
Cảm biến sonar được gắn trên drone với một dải cao su và được kết nối với chân D7 và D6 của bộ điều khiển MultiWii.
Bước 13: Lập trình chip
Bạn phải sử dụng mô-đun FTDI nối tiếp để lập trình chip. Bộ chip bao gồm một mô-đun lập trình.
Bước 14: Phần mềm
Trình hướng dẫn không biết liệu phần mềm có được tải lên chip hay không, nhưng ở đây anh ta giải thích phải làm gì. Đầu tiên hãy tải thư viện MultiWii chính thức về máy tính của bạn. Giải nén tệp .zip, sau đó mở tệp MultiWii.ino. Chọn Arduino Arduino / Genuino UNO và tải nó về chip của bạn. Bây giờ vi điều khiển của bạn có tất cả các chức năng được xác định trước. Con quay hồi chuyển, ánh sáng, Bluetooth và thậm chí một màn hình LCD nhỏ (không được sử dụng trong dự án này) hoạt động với mã được tải xuống. Nhưng mã này chỉ có thể được sử dụng để xác minh chức năng của các mô-đun. Hãy thử nghiêng máy bay không người lái và bạn sẽ thấy rằng các động cơ sẽ quay do con quay hồi chuyển. Chúng ta nên thay đổi mã điều khiển để drone theo dõi điện thoại.
Nếu bạn có thể lập trình Arduino hoặc làm theo hướng dẫn của trình hướng dẫn, bạn có thể tạo máy bay không người lái của riêng bạn sẽ theo bạn ở mọi nơi.
Github - liên kết đến phần mềm
Bước 15: Thay đổi mã
Trình hướng dẫn phải thay đổi mã cảm biến và mã điều khiển, đưa ra gợi ý cho ATMega328, nhưng bây giờ mô-đun Bluetooth đưa ra ba tọa độ GPS và tùy thuộc vào chúng di chuyển bằng máy bay không người lái.
Tài liệu đính kèm
Bước 16: Ứng dụng điện thoại
Trình hướng dẫn đã sử dụng ứng dụng SensoDuino, có thể tải xuống từ Google Play Market. Kết nối với máy bay không người lái qua Bluetooth và kích hoạt GPS TX và ghi dữ liệu. Sau đó, ứng dụng điện thoại đã sẵn sàng.
Bước 17: Camera
Là máy ảnh dùng máy ảnh giá rẻ của Trung Quốc. Máy ảnh này đã được sử dụng trong nhiều dự án của bậc thầy và luôn cho thấy kết quả tuyệt vời. Nó chỉ nặng 15 g và có thể quay một video tốt.
Bước 18: Kiểm tra ...
Khoảng cách kết nối là khoảng 8 m, quá đủ cho một máy bay không người lái như thế này.
